4.3 原油含水量试验方法标准比对

4.3.1 概述
原油中水含量一般存在于原油中游离水、乳化水、溶解水等种种相态水的总量。以质量或体积分数记,通常用%表示。原油中水含量测试方法从原理上分为蒸馏法、离心法、卡尔·费休法及电脱法四类。
(1)蒸馏法
蒸馏法的原理是:一定量的试样与无水溶剂混合,在回流的情况下加热,溶剂和水在接收器中被连续分离,水沉降在接收器的刻度部分,溶剂则返回蒸馏器。
蒸馏法特点是:测量范围较大,0.1%以上的含水量都可用蒸馏法进行检测。操作简便,成本低,较安全,为国内各部门普遍采用,是我国原油含水量测试的主要方法。
(2)离心法
离心法原理是:将等体积的原油和经水饱和的甲苯溶液装入锥形离心管中,离心分离后,读出在管底部的水和沉淀物的体积。见ГОСТ R ISO 3734—2009,GB/T 6533—2012, ISO 3734—1997,ISO 9030—1990,ASTM D 4007—2011。
离心法的特点是:操作简便,速度快,比较安全。适用于大批量、高含水原油的测定,现场使用较方便,在商业上也经常采用。但测定结果往往低于实际水含量。
(3)卡尔·费休法
卡尔·费休法方法的原理是:用卡尔·费休试剂进行容量或库伦滴定,根据消耗的卡式试剂的体积或质量计算试样的含水量。这类方法的标准有:GB/T 11133—2015,GB/T 11146—2009,ASTM D 4377—2000,ASTM D 4928—2012。
卡尔·费休方法特点:适用于微量含水的测定,测量精度较高。但是操作复杂,试剂毒性较大,成本较高。
(4)电脱法
电脱方法原理是:将一外电场作用在油水乳化液里,使油中的乳化水滴被极化并相互吸引而成游离水沉降下来,并从盛取油样的量筒刻度上读取含水量。
电脱法方法特点是:模拟现场电脱水,适用于测定乳化严重和高黏度的原油,测量精度较低,属于现场方法。
4.3.2 国内外标准
(1)俄罗斯标准
ГОСТ 2477—2014《石油和石油产品含水量测定法(蒸馏法)》。
ГОСТ R ISO 3734—2009《原油和燃料油中水和沉淀物测定法(离心法)》。
(2)中国标准
GB/T 8929—2006《石油水含量测定法(蒸馏法)》。
GB/T 6533—2012《原油水和沉淀物测定法(离心法)》。
GB/T 11146—2009《原油水含量测定法(卡尔·费休法)》。
SY/T 5402—2016《石油含水量的测定(电脱法)》。
(3)国际标准
ISO 3734—1997《原油和燃料油中的水和沉淀物测定法(离心法)》。
ISO 9029—1990《原油含水量测定法(蒸馏法)》。
ISO 9030—1990《原油水和沉淀物测定法(离心法)》。
(4)ASTM标准
ASTM D 4006—16e1《原油含水量测定法(蒸馏法)》。
ASTM D 96—88《原油中水和沉淀物测定法(离心法)(现场方法)》。
ASTM D 4007—2011《原油水和沉淀物测定法(离心法)(实验室法)》。
ASTM D 4377—2000《原油水含量测定法(卡尔·费休法,容量法)》。
ASTM D 4928—2012《原油水含量测定法(卡尔·费休法,库仑法)》。
4.3.3 试验方法标准比对
俄罗斯国家标准ГОСТ P 51858—2002规定出口石油的水含量测定方法为ГОСТ 2477—2014《石油和石油产品水含量的测定法》,此方法为蒸馏法。与之同类的标准有中国国家准GB/T 260—2016《石油产品水分测定法》、GB/T 8929—2006《原油水含量的测定 蒸馏法》、国际标准ISO 9029—1990《原油水含量测定法(蒸馏法)》、ASTM D 4006—16e1《原油水含量测定法(蒸馏法)》,具体内容详见表4-7。
表4-7 原油含水量的试验方法比对表

①ASTM D 4006—2000为俄罗斯国家标准ГОСТ P 51858—2002推荐使用的仲裁标准。
这五项标准方法都是蒸馏法,原理基本相同,都是通过回流的方式,将试样与不溶于水的溶剂混合加热,样品中的水被同时蒸馏,冷凝后的溶剂和水在接收器中分离,根据接收器中水的量计算出原油或石油产品中水的含量。
标准的主要差异如下。
(1)适用范围:ГОСТ 2477—2014适用于液体石油产品、润滑脂、石蜡、地蜡、蜡制品和沥青;GB/T 260—2016适用于石油产品;GB/T 8929—2006、ISO 9029—1990、ASTM D 4006—16e1适用于原油。
(2)溶剂:ГОСТ 2477—2014规定溶剂为80~120℃直馏无铅汽油,其芳烃含量小于3%;GB/T 260—2016规定溶剂为工业溶剂油或直馏汽油在80℃以上的馏分;GB/T 8929—2006规定溶剂为二甲苯或油漆工业用溶剂油;ISO 9029—1990和ASTM D 4006—16e1规定溶剂为二甲苯。
(3)仪器:ГОСТ 2477—2014和GB/T 260—2016中的仪器相同;GB/T 8929—2006、ASTM D 4006—16e1和ISO 9029—1990中的仪器相同。
(4)试验时间:ГОСТ 2477—2014和GB/T 260—2016规定的试验时间为不超过1h;GB/T 8929—2006、ASTM D 4006—16e1和ISO 9029—1990规定的实验时间在1h以上。